1 引言

現(xiàn)代建筑物規(guī)模越來越大,，樓層越來越高，對電梯的技術和質量的要求也越來越高?，F(xiàn)代電梯技術已朝著更快,、更穩(wěn)、更安全,、更人性化的方向迅速發(fā)展,。

電梯語音報站器就是體現(xiàn)其人性化設計的一個具體表現(xiàn),。用語音報告電梯將要到達或已到達的樓層信息、電梯的運行狀態(tài),、歡迎詞和音樂等,，可避免乘客搭錯電梯或樓層、消除人們乘坐電梯時的寂寞感,。

2 硬件電路設計

本系統(tǒng)由信號采集與隔離電路,、單片機及其外圍電路、語音芯片電路三大部分組成,。電梯的樓層信號經過采集隔離處理后送至單片機,，單片機分析、判斷,、提取出有效信息,，再經運算處理輸出控制信號控制語音芯片電路實時播報。

2.1 信號采集與隔離電路

報站器的正常工作需要采集到電梯運行的一些相關信息,，電梯的安全運行要求附加系統(tǒng)對電梯本身不能產生干擾,，因此信號的采集與隔離工作相當重要。

本系統(tǒng)用到了電梯控制面板上的各樓層按鈕,、電梯平層信號和開關門信號,，如表1所示:

考慮到信號的電壓等級不一，對于采集到的信號需經過不同的處理,。實驗證明,，當采集電路的輸入端電阻在500kΩ以下時會導致信號的電壓下降，影響電梯工作;鑒于此,，筆者采用具有高輸入電阻的集成運算放大器電路,，相應的處理如表2所示:

經過處理之后的信號再經光電耦合器進行隔離處理，送至單片機,。

2.2 單片機及其外圍電路

本系統(tǒng)采用的是ATMEL公司的AT89C51作主控制器,，AT89C51的P1.0、P1.1,、P1.2,、P1.3、P1.4引腳分別與ISD4004的 1,、2,、3、28,、25腳連接,，以對其進行控制(1、2,、3,、28,、25分別是ISD4004的片選端SS、串行輸入端MOSI,、串行輸出端MISO,、串行時鐘端SCLK、中斷INT),，其余的引腳接經過處理之后的樓層信息:包括1-23樓樓層信息和平層信號UP1,、DOWN1、DOOR1,、DT1,，如圖 1所示:

2.3 語音芯片電路

因ISD4004語音芯片的正常工作電壓為3V，而系統(tǒng)的使用電壓為12V,，我們采用了LM317集成穩(wěn)壓器做電壓轉換(如圖2所示),。ISD4004的音頻信號輸出引腳AUDOUT引腳通過一個濾波電容與揚聲器連接， AMCAP為自動靜音端,，使用時通過一個電容接地, 如圖3所示,。

3 軟件設計

3.1 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

(1) 上電

電梯停在一樓時,，打開電源開關,，播報歡迎詞。并初始化當前樓層為1樓,。

(2) 關門播報

等待乘客選取樓層,、關門。對所選樓層信息排序,，找到最大目標樓層:若最大目標樓層大于當前樓層,，表明電梯上行，播報最小目標樓層信息;若最大目標樓層小于當前樓層,，表明電梯下行,，播報最大目標樓層信息。播報完成,，電梯開始運行,。

(3) 運行計數

電梯運行過程中，根據采集的平層上,、下著床信號,，對當前樓層進行計算，即:若電梯上行,，則每平層一次,，當前樓層加一;若電梯下行，則每平層一次,，當前樓層減一,。

(4) 開門播報

電梯到達,、開門時，播報當前樓層信息,，并告知梯外乘客電梯的運行狀態(tài),，即播報“電梯上/下行”。播報結束,，返回操作步驟(2),。

3.2 流程圖

系統(tǒng)軟件框圖如圖4所示。

4 結束語

本系統(tǒng)經過安裝,、調試,，可穩(wěn)定、可靠運行,，對電梯的安全,、穩(wěn)定運行無干擾，達到了預期的設計要求,。